一、大型汽轮发电机若干部件有限元分析模型探研（论文文献综述）
汪冬梅[1]（2021）在《大型感应电机定子换位绕组及其电磁-热-力特性研究》文中研究说明大型交流电机定子绕组作为电机电负荷的载体,其设计直接决定了电机容量、技术性能及制造成本,定子绕组换位技术是减少电机交流损耗的关键技术,电机类型不同换位技术也不同。大型感应电机定子绕组采用成型的多匝线圈结构,每匝线圈边股线根数少、轴向长度短,换位技术难度显着增加,传统设计方法多采用直线不换位端部扭转的方式,如何改进换位技术,突破原有换位方法,成为提高电机电磁负荷、降低绕组损耗和温升的瓶颈问题,因此,本文对大型感应电机定子换位绕组及其损耗、温升与电磁力等问题开展研究工作。提出了感应电机定子绕组单根股线换位技术的设计思想及换位原则,给出了奇数根股线排列结构及股线换位方法;基于单根股线换位技术,对定子绕组槽部换位方法和端部联接方式进行研究,分析了换位角度、延长换位长度和R、T式联接方式对定子换位绕组环流损耗的影响;提出了能够有效降低环流损耗的定子绕组准全域换位方法和全域换位方法;通过与实施罗贝尔换位技术的定子绕组进行对比,验证了所提换位技术的优势。定子绕组环流损耗计算分析方法是评估定子绕组换位设计优劣的重要手段,结合定子绕组所交链的漏磁场情况,提出感应电机定子换位绕组环流损耗的等效电路网络模型;计及了换位对定子绕组换位股线电阻的影响,提出了换位股线槽部漏电抗的全路径模拟计算方法、端部漏电抗的分段线性化计算方法和谐波漏电抗的集总参数计算方法,实现了对定子绕组股线换位路径的真实模拟;搭建了由电源系统、定子换位绕组和股线电流测试模块组成的股线电流实验测试系统,验证了定子换位绕组环流损耗计算方法的合理性和可行性。建立了感应电机定子换位绕组温升的等效热路网络模型,全面考虑了换位引起的股线热源变化及空间位置引起的定子铁心热源变化;提出了延迟换位模拟的求解区域离散结合变换股线节点热导连接路径的方式实现对定子绕组换位路径的模拟,给出了不同材料间热阻参数的计算方法,为定子换位绕组温升计算提供了一种快速可行的解析计算方法;对感应电机定子温升进行计算,得到了定子绕组换位股线、定子铁心、定子屏蔽套等部件的温升分布规律,确定了电机最热点温度及出现位置;通过真机定子绕组温升实验测试验证了定子换位绕组等效热路网络计算方法的有效性。定子绕组采用换位结构时股线电磁力分布情况亦是换位设计的重要影响因素之一,特别是故障工况下的定子换位绕组电磁力将直接影响绕组的稳定性。本文提出了定子换位绕组股线电磁力三维场路耦合数值分析方法,揭示了不同股线短路故障对股线电流和端部电磁力的影响,结果表明:股线短路故障对短路股线电流及电磁力密度有显着影响,非换位弯处同排股线之间短路时,短路股线电流跃变程度和端部电磁力密度较大,非换位弯处同列股线短路故障时较小,换位弯处股线之间短路时居中,且股线电流跃变程度均由定子槽口到槽底方向逐渐减弱,非短路股线电流和端部电磁力密度受股线短路故障的影响较小。
魏铭硕[2]（2021）在《基于有限元法的汽轮发电机轴系动态特性及阻尼特性研究》文中认为伴随着我国工业经济的迅速发展,电力系统的稳定性变得尤为重要。我国目前仍以火力发电为主,随着机组容量变大,轴系变长,刚度下降,同时用电负荷呈现多样性,大量新型电力电子技术得到应用,这些因素均易引发机电耦合现象,导致大型汽轮发电机组轴系振动大,进而产生轴系断裂、减少轴系疲劳寿命等现象。由于汽轮发电机组尺寸的不断增大,固有频率在频率范围内存在20至30阶被电力系统激发,当电网谐振频率与固有频率互补时,电磁转矩会比稳态时增大500倍,因此汽轮发电机对电网系统引起的振动是非常敏感的。针对轴系扭振的研究,仿真模型大多基于集中质量模型,以3质块或6质块模型作为计算固有频率的基础模型,由此关于抑制次同步振荡的方法也均基于该模型之上。虽然简单集中质量模型已足以概括轴系固有频率的特征,但却只能求取低阶模态,且更不适用基于改变串补度来抑制次同步振荡的方法,并且在疲劳寿命分析上也不适用,无法体现轴系内部的扭转力矩。汽轮发电机因为非常复杂的结构使得构建模型且分析其动态特性非常困难。基于上述分析,有限元方法的提出顺利的解决了这个问题,仿真软件ANSYS为有限元分析的实现提供了便利。本文以某600MW汽轮发电机组为研究对象,主要研究内容如下:基于有限元法,利用三维绘图软件SOLIDWORKS合理绘制简化后的轴系模型,通过ANSYS软件分析其固有特性和主振型,并与传统分析方法传递矩阵法以及IEEE第一标准型6质块分析法进行对比,得出了有限元法分析的优缺点。针对建立的汽轮发电机轴系模型,对汽轮发电机轴系进行有限元瞬态分析,研究轴系在额定工况下施加三相短路扭矩后的稳定性,仿真以发电机靠近汽轮机低压缸侧的轴承为例,得到了该轴承径向的位移大小和变化趋势,并基于此模型分析了转子轴承的接触阻尼系数对轴系关键轴承径向振动的影响,为研究汽轮发电机组在受到电气侧故障时的轴系动态特性提供了重要仿真依据。基于有限元法建立的连续质量模型所得固有频率,以IEEE第一标准模型为仿真原型,用PSCAD仿真软件研究了电气阻尼系数与串补度的关系,并根据轴系弯扭耦合振动理论发现了IEEE第一标准模型关于抑制次同步振荡方法存在的问题:只考虑改变串补度避开扭振固有频率,而没有考虑弯扭耦合振动,验证了连续质块模型（有限元法）求得的固有频率对次同步振荡研究的有效性。为了抑制汽轮发电机轴系振动,本文提出了一种新的双端驱动汽轮发电机模型,分别用有限元仿真软件ANSYS以及MATLAB对新的轴系模型进行分析,对比施加三相短路故障后双端驱动与单端驱动的轴系振动,表明双端驱动汽轮发电机在抑制轴系振动上有非常良好的效果。
苏营[3]（2020）在《大型汽轮发电机绝缘热交换与热损伤研究》文中指出随着能源需求的增长和发电技术的发展,核电技术的优势也逐渐凸显,核电站采用的水-氢-氢冷汽轮发电机也取得了进一步发展,由于它的容量大,热、电负荷高,加之受转子旋转、振动的影响,其转子绝缘系统比较脆弱。同时,在环保压力下,越来越多的燃煤电厂已经改成了燃气-蒸汽联合循环电站,与之配套的大容量空冷汽轮发电机有回春之势,而采用单路通风型式的空冷汽轮发电机,定子的温度受转子出风的流量和温度影响,定子侧的温度普遍高于转子侧,而且定子绝缘还承受高电压和机械振动,它的健康状态受到考验。基于上述问题,本文以一台1100MW核电水-氢-氢冷汽轮发电机转子和一台150 MW火电空冷汽轮发电机定子为研究对象,从以下四方面展开研究:首先,依据汽轮发电机的实际结构,提出以复杂风路为前置边界的三维流体与传热的数学模型,进行流体场和温度场的计算与分析。一方面,分析了核电汽轮发电机在绝缘健康状态下的转子绕组、铁心、绝缘和流体的温度分布,流体沿坐标方向的速度分量分布,以及通风沟内表面流体速度和它的散热系数的变化关系;另一方面,考虑到火电空冷汽轮发电机采用单路通风型式,转子周向旋转和气隙轴向进风影响定子径向通风沟进风的流量、温度和方向,因此,建立了计及转子旋转的定-转子耦合的流体与传热计算模型,计算并分析了各个结构件的温度分布,通风沟内流体的速度分布,以及气隙进风量对定子温度场和径向通风沟流量分布的影响。其次,基于有限体积方法计算了1100 MW核电汽轮发电机转子旋转状态下的温度场,分析了绕组内氢气的入射角度变化、转子铁心附加损耗变化和转子绕组短时强励对流体温度场和速度场的影响,以及转子绝缘的热交换情况。由于发电机在电、热、机作用下运行,定子主绝缘可能会产生脱壳间隙,而空气引起的氧化反应会使脱壳间隙逐渐加大,因此,以150 MW火电空冷汽轮发电机定子为例,建立靠近股线侧的主绝缘正常至失效的不同脱壳程度的计算模型,基于有限体积方法和流体与传热理论,计算并分析了定子主绝缘沿轴向和周向发生不同程度的非贯通性脱壳情况下,绕组、绝缘、脱壳间隙的空气和铁心的温度分布。通过分析发现,检测绕组两侧铁心温差可以判断绝缘脱壳的现象,对发电机的故障诊断和安全运行提供了理论依据。再次,计算并分析150 MW空冷汽轮发电机定子绕组外侧的散热系数分布,拟合出绕组迎风侧散热系数沿轴向的变化曲线,修正了定子绕组迎风侧散热系数表达式。考虑到绝缘的导热性对绕组传热的影响,对采用高导热材料的定子绝缘电场和热场进行分析。由于高导热材料掺杂至绝缘会出现掺杂不均的问题,引起绝缘导热性的不均衡,因此,对高导热粉末在定子主绝缘不同位置掺杂不均匀情况下的电场和温度场进行了分析,为新型主绝缘材料在发电机上的应用提供了理论基础。最后,为探究电、热不同因子对定子主绝缘脱壳的影响,建立了发电机定子主绝缘热损伤下的电-热-流耦合有限元模型。计算并分析了发电机定子主绝缘导热系数和脱壳间隙变化对其电场和温度场的影响。根据得出的计算结果,提出计及电-热双因子作用引起的绝缘热损伤的剩余寿命预测,基于RBF神经网络模型,以绝缘导热系数、介电常数、最大场强和最大绝缘温度为输入样本,绝缘和绕组的平均温差为输出样本来预测剩余寿命,补充了单一因子预测剩余寿命的缺陷,提高了预测精度。通过对汽轮发电机定、转子绝缘的热交换情况、健康状况、新型材料的使用以及绝缘故障情况下的剩余寿命预测的研究,获得的结果可以更好地指导汽轮发电机的安全运行和开发更大容量的发电机。
赖勇能[4]（2020）在《可倾瓦滑动轴承性能分析及稳定性研究》文中提出旋转机械是国家电力、化工、船舶、航天等工业的核心设备,而轴承又是旋转机械的重要环节,轴承的性能和稳定性直接影响到工业生产和安全。目前各类滑动轴承在旋转机械上得到广泛运用,如圆轴承、椭圆轴承、多油楔固定瓦轴承、可倾瓦轴承等。在众多轴承中,可倾瓦径向滑动轴承（Tilting pad journal barings,TPJB）具有较高的承载能力,轴瓦互换性强,各可倾轴瓦均可以随外界载荷和转速倾斜,有很高的稳定性能。被誉为“润滑科学领域具有独创性的伟大发明”。随着现代工业迅猛发展,作为支承系统核心部件的轴承,轴承性能对机组运行安全性和经济性至关重要,机组向着高参数、大跨度、高性能和精准控制方向发展,高速重载旋转机械设备性能不断提升,轴承动静态性能和稳定性两大指标也相应提高。为了选择和设计符合机组运行要求的高安全性、高经济性的可倾瓦轴承,需要准确选择轴承承载能力、油膜厚度、运行效率、润滑油流量等静态性能参数。为保证转子-轴承系统稳定性,轴承作为为转子系统的“弹簧”和“阻尼器”,提供刚度和阻尼,需要确定轴承刚度系数、阻尼系数等动态性能参数。而轴承的动静态性能和刚度、阻尼系数均与轴承运行工况、结构、安装条件等直接相关,分析这些因素对轴承动静态性能的影响很有助于优化轴承设计方案,可提高轴承系统性能和运行效率,进而提升机组性能和稳定性,并为轴承安装和改造提供参考。近几年许多汽轮机、燃气轮机等高速旋转机械将原有固定瓦轴承改造成可倾瓦轴承,但伴随而来的是可倾瓦轴承不稳定振动故障影响生产的事故频率大幅增加,其中有一部分是由轴颈涡动引起的油膜失稳导致,通过调整预载荷等措施可以消除该故障。但有部分故障显现出不同于油膜失稳的现象,难以用以往理论和经验解释。此类故障易导致轴承上部轴瓦疲劳损伤,表现为低频故障。研究轴承稳定性能,对此类不稳定振动故障机理展开理论研究很有必要。本文建立了基于坐标变化的径向可倾瓦滑动轴承单轴瓦分析模型,利用单轴瓦模型推广得到完整可倾瓦分析模型,分析运行参数及结构参数对轴承动静态性能的影响。通过建立油膜-可倾轴瓦动力学分析模型,探究相关不稳定振动故障机理,展开对可倾瓦稳定性能的研究,并探究影响不稳定振动故障的因素。为轴承性能优化、设计、安装改造,解决、预防可倾瓦轴承不稳定振动故障提供新思路和理论依据。
朱旻[5]（2020）在《旋转机械转子渐进式弯曲及其引发的振动研究》文中进行了进一步梳理近年来出现了多起大型汽轮发电机组因转子发生渐进式弯曲导致振动发散的案例,严重影响机组安全运行。研究旋转机械转子渐进式弯曲及振动响应,对现场故障诊断与治理有现实意义。首先,建立外力作用下转子渐进式弯曲计算模型,以某燃机负荷短轴和汽轮机高中压转子为研究对象,分析了蠕变弯曲影响因素。在外力长时间作用下,转子在弹性变形上会叠加一个蠕变变形。随着时间的发展,蠕变变形量增大并趋向于以恒定速率变化。蠕变变形与外力大小呈非线性。作用时间越长,外力越大,蠕变现象越明显。建立了转子弯曲与质量不平衡耦合作用下有限元动力学模型。分析了某高中压转子在纯弯曲、纯质量不平衡及弯曲与质量不平衡耦合作用下振动响应特性。耦合作用下,当转子弯曲与质量不平衡夹角为0°,两者完全正向叠加;当夹角为180°,弯曲与质量不平衡作用相互抵消,出现“倒临界”现象,相位出现波动。其次,搭建了转子试验台以研究转子蠕变弯曲及渐进式振动现象。当轴系中部存在不平衡时,两侧配重在短时间内可以取得较好效果。运行一段时间后,停机过程振动明显大于启机。经测量,停机后转子弯曲量明显变大。分析认为,在中部不平衡量及两端配重的共同作用下,转子发生不可恢复的蠕变变形,引发转子渐进式振动现象。最后,针对某大型汽轮发电机组高中压转子渐进式振动现象,从转子蠕变弯曲的角度给出解释。转子两端配重后,在中部不平衡量及配重三力所产生的弯矩作用下,转子会发生渐进式弯曲,该弯曲变形不可恢复,导致停机过程过临界振动不断爬升,出现渐进式振动的现象。蠕变引起的渐进式弯曲呈一阶振型,对振动的影响主要表现在临界转速附近区域。现场试验表明,在失衡面上进行配重,可以减小振动并抑制弯曲发展,动平衡试验应尽可能在转子的失衡面上进行。
刘弋菱[6]（2020）在《基于大型汽轮发电机定子端部结构刚度的参数化研究及优化》文中认为针对大型汽轮发电机运行过程中出现的振动问题,本文对定子端部绕组结构的动力特性和电磁力作用下的动力响应进行刚度参数化研究。首先,利用Pro/E建立单根定子端部线棒的等效模型;其次,建立端部绕组的整体三维模型,对定子端部绕组进行模态分析,并对其动力特性进行刚度参数化研究;然后,建立端部电磁分析模型,计算额定负载下的端部绕组电磁力,并对端部绕组结构的动力响应进行刚度参数化研究;最后,确立定子端部绕组结构优化设计方案。本文主要工作包括:1.研究了线棒的结构,对端部线棒曲线方程进行了理论推导,并对单根线棒建立了等效模型。2.建立了端部绕组的整体三维模型,将其导入ANSYS Workbench中进行模态分析,并且将得到的结果与实际试验得到的结果作对比,验证了模型的有效性。随后对端部绕组的模态分析结果进行刚度的单参数、双参数、三参数化研究,得到单刚度、双刚度、三刚度参数对其模态分析结果的影响规律。结果表明,减小径向支架的杨氏模量,定子端部绕组椭圆模态时的固有频率明显降低。3.利用Maxwell内置建模软件建立电磁场分析三维模型,计算得到额定负载下端部绕组整体电磁力密度。随后将Maxwell与ANSYS Workbench进行耦合后进行瞬态动力学分析,计算在额定负载电磁力作用下端部绕组的最大振幅值,随后对端部绕组在额定负载电磁力作用下的绕组最大位移进行刚度的单参数、双参数、三参数化研究,获得单刚度、双刚度、三刚度参数对绕组最大位移的影响规律。结果表明,增大垫块的杨氏模量,定子端部绕组的最大位移明显降低。4.针对动力特性和动力响应进行单因素敏感性分析,研究单刚度因素、多刚度因素改变对动力特性和动力响应的影响规律,最后得到定子端部绕组结构优化设计方案。
赵鹏程[7]（2019）在《汽轮发电机组轴系扭振机理及安全性分析》文中指出随着我国汽轮发电机组单机容量的增加,转子结构日趋复杂,此外我国电力资源大多需要远距离输电从而需要投入串补装置或采用高压直流输电形式,这些因素都使得汽轮发电机组发生扭振故障的风险加剧。机组发生扭振除造成功率振荡外,还会引起轴系的扭转疲劳损伤,威胁机组的安全运行,因此开展对汽轮发电机组扭振故障机理和轴系安全性的分析具有重要意义。本文深入研究汽轮发电机组扭振发生的机理,对扭振中的小信号稳定性、暂态力矩特性进行定性和定量分析,结合轴系疲劳损伤计算方法,开发面向工程实际的汽轮发电机组扭振在线监测与保护系统,为机组安全稳定运行提供保障。首先,按照扭振故障形式将其分为冲击类和共振类故障,对扭振故障发生机理和故障特性进行研究。其中针对冲击类扭振故障重点分析了轴系的暂态扭力矩响应特性;而次同步振荡发生机理复杂,涉及机电网多种因素,本文对次同步振荡的各种诱因及故障形成过程进行定性分析,并建立待研究系统的全系统线性化模型,利用复转矩系数法定量计算50Hz内系统的全频段阻尼,从负阻尼特性角度深入研究次同步振荡发生的机理,分析影响次同步振荡的主要因素。其次,采用基于多段集中质量轴系模型的机电网联合仿真方法,研究扭振故障的暂态力矩特性。目前在次同步振荡时域仿真中常用的是轴系的简单集中质量模型,其在描述机网间耦合振荡行为时与实际情况存在偏差。为此对简单集中质量轴系进行了扩展,采用多段集中质量模型,并分别利用传递矩阵-逐步积分法和解耦降阶方法计算轴系的扭振响应,实现基于PSCAD统一平台的机电网联合仿真,更准确反映机网之间的耦合振荡,并得到轴系局部的扭矩和应力信息。再次,基于扭振故障下轴系的扭转疲劳损伤计算结果,对机组的安全性进行分析。在轴系疲劳损伤计算中除考虑轴系的各个危险截面以外,还考虑了叶片和联轴器等薄弱环节的受力情况。通过建立转子-叶片的耦合分析模型,采用传递矩阵法计算机组扭振故障下叶片的响应;利用有限元法计算联轴器传递不同扭矩时,联轴器及其连接螺的剪切力。考虑平均应力、应力集中系数等因素的影响,对基于扭转疲劳试验数据获得的轴系材料S-N曲线进行修正。最后,将汽轮发电机组的扭振故障诊断和安全性分析方法用于工程实践,研发了轴系的在线监测与保护系统。根据中广核某核电厂的工程需求,结合扭振故障诊断和安全性分析理论,基于B/S模式开发了汽轮发电机组轴系扭振在线监测系统,实现对扭振状态实时监测、故障诊断等功能,并针对冲击类扭振故障和次同步振荡采用不同的响应计算方法,可快速、准确地对轴系扭振安全性作出评价;基于C/S模式研发用于汽轮发电机组扭振的保护装置并用于工程实践,以疲劳损伤为主要依据,制定不同级别的保护逻辑,既能对机组实施及时的保护,又能有效避免不必要的保护动作。
白桦[8]（2019）在《大型汽轮发电机定子端部绕组的振动特性及结构分析》文中进行了进一步梳理大型汽轮发电机组在运行过程中出现的振动对其使用寿命会产生不利影响。若定子端部绕组在电磁力作用下的振动过大、或在两倍工频电磁力的作用下发生共振,将可能破坏端部绕组结构,导致产生严重的后果。所以,在端部绕组结构的设计中,要求其特定形状的模态对应的固有频率避开共振区域,同时在额定负载电磁力作用下的振动幅值小于规定值。因此,研究定子端部绕组的振动问题,以便为工程实际提供更加合理的设计方案,具有非常重要的意义。本文正是以此为出发点,针对600MW大型汽轮发电机的工程背景开展了研究工作,所得结论可为实际问题的解决提供理论依据,提出的定子端部绕组结构的优化设计方案具有极其重要的理论意义和工程实用价值。研究内容概括为以下三部分:首先,在复合材料理论的基础上,通过建立叠层复合材料加筋圆锥壳模型,对定子端部绕组整体的固有振动问题进行了研究;得到了绕组整体和局部有关弹性常数的表达式,从而为发电机复杂振动问题的研究提供了理想的分析模型。利用伽辽金积分法得到了固有振动问题的广义特征值方程,并通过数值计算,指出了支架数目对固有振动特性的影响。其次,利用ABAQUS/CAE建立定子端部绕组结构的三维精细有限元模型,模型中包括端部绕组的几乎全部构件,并考虑各构件之间的连接细节。采用三维精细有限元模型,计算端部绕组的低阶模态和固有频率,得到的椭圆模态及其对应的固有频率与实测结果一致,验证了有限元模型和模拟方法的正确性。进一步对端部绕组的固有振动特性进行参数化研究,获得部分结构参数和材料参数对椭圆模态固有频率的影响规律。最后,基于端部绕组椭圆模态固有频率避开共振频率区域目标,结合对端部绕组固有振动特性的参数化研究结果,研究端部绕组结构的优化设计方案。
顾家辉[9]（2019）在《大型汽轮发电机滑动轴承启停机过程性能研究》文中研究说明滑动轴承是大型汽轮发电机常用的支撑系统,对于机组的安全稳定运行起到关键作用。在汽轮机启停机过程中,轴承低速碾瓦等动静部件碰磨故障时有发生。研究启停机过程中滑动轴承性能具有重要的工程意义。本文首先介绍大型汽轮发电机组顶轴油系统。采用CFD技术,建立滑动轴承静压润滑模型,计算分析滑动轴承静压润滑特性。结果表明:工程上顶轴油压常用调节范围内,滑动轴承油膜厚度随顶轴油压近似线性增大。建立滑动轴承动压润滑CFD两相流模型,计算分析启停机过程中滑动轴承动压润滑特性。通过与实验结果对比,验证模型正确性。研究启停机过程中动压油膜性能变化,结果表明:汽轮机启停过程中,随着转速减小,动压油膜厚度减小,最大油膜压力增加。低转速下,仅依靠动压油膜不足以保证轴承运行的安全稳定。建立考虑顶轴油影响的滑动轴承动静压混合润滑CFD两相流模型,研究启停机过程滑动轴承动静压混合润滑性能。结果表明:动静压混合润滑油膜的压力分布趋势和厚度近似等于动压润滑油膜和静压润滑油膜的叠加。启停机过程中,投入顶轴油能够有效增加油膜厚度,保证安全稳定运行。中高转速下,动压润滑油膜已经稳定且厚度满足要求,投入顶轴油对油膜厚度影响较小。通过传递矩阵法,建立启停机过程中轴承标高调整对轴承性能及轴封间隙影响分析模型,以某大型汽轮机为实例进行计算分析,结果表明:标高抬升会增加该轴承载荷,同时减少其相邻轴承载荷。轴系中任意相邻轴承载荷变化方向都相反。启停机过程中,相比于高转速,标高调整在中低转速下对相邻轴封间隙影响较大。
杨璋[10]（2018）在《核电湿蒸汽汽轮发电机组不平衡响应特性及典型振动故障研究》文中进行了进一步梳理进入二十一世纪以来,我国核电产业进入较快发展阶段,新建并投产了多台百万千瓦级核电湿蒸汽汽轮发电机组。相较于常规火电的汽轮发电机组,核电湿蒸汽汽轮发电机组从结构尺寸、不平衡响应动力学特性及变负荷动态响应等方面均有明显区别,结合工程实践经验全面研究该类型机组不平衡响应特性及典型动静摩擦故障的控制策略具有重要工程应用价值。本文以目前国内在运数量最多的ARABELLE型百万千万级核电湿蒸汽汽轮发电机组为研究对象。分析了ARABELLE型湿蒸汽核电汽轮发电机组的结构特性、安装方式、运行工况等可能影响动静摩擦的主要因素及容易发生动静摩擦的部位;结合核电湿蒸汽汽轮机变工况运行特性及典型边界条件,定性分析了变工况时汽轮机缸体、转子及汽封等关键部件换热系数的变化规律,初步探索汽封与转子轴颈间动静间隙的变化规律;基于转子动力学理论构建ARABELLE型核电湿蒸汽汽轮机组的质量-基础-轴承-转子耦合的综合动力学模型;系统性地结合其转子动力学特性、运行工况和现场加配重块方式等,研究了弹簧减振基础上的高中压转子、低压转子的不平衡响应特性及高中压转子动静摩擦发生弯曲事故后的评估与处理,并建立了基于转子动力学模型的核电湿蒸汽汽轮机高中压转子弯曲故障评估及解决系统。结合一组典型案例实测了高中压转子的弯曲度并完成了现场不揭缸动平衡验证工作,试验数据表明提出的模型正确及构建的系统有效。本文提出的研究方法对于评估核电湿蒸汽汽轮发电机组高中压转子弯曲程度具有重要的工程应用价值,本文提出的转子弯曲度评估系统对于制定后续决策具有重要理论参考价值。应用转子不平衡响应特性研究成果分析了高中压转子、低压转子和发电机转子典型振动故障的原因并提出运行控制策略与处理措施。由于核电湿蒸汽汽轮机缸体体积大,刚度偏低,在变工况外界扰动下容易出现下凹变形,加上低压转子跨距长,端部汽封长度较长等影响,容易激发低压转子两端的动静摩擦。该类摩擦具有响应缓慢等特点,工程实践中往往通过磨合解决。提高低压转子动平衡精度有利于降低动静摩擦的幅度。该型机组的半转速发电机转子由于跨距长,质量大,容易因锻件材料不均匀产生热不平衡。对于热不平衡激发的冲转过程中振动高缺陷,端部加重效果对一阶振型的改善程度不明显,需要重点控制出厂动平衡精度予以解决。本文还对该机型轴系不规则振动波动故障可能的原因进行了分析及现场试验排查,总结了部分振动规律。该问题目前还处于摸索解决阶段,有待后续工作中继续研究。
二、大型汽轮发电机若干部件有限元分析模型探研（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大型汽轮发电机若干部件有限元分析模型探研（论文提纲范文）
（1）大型感应电机定子换位绕组及其电磁-热-力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 定子绕组换位方法 |
| 1.2.2 定子换位绕组环流损耗等效电路网络法 |
| 1.2.3 定子换位绕组温升等效热路网络法 |
| 1.2.4 定子换位绕组股线短路故障电磁力特性 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 定子绕组换位方法研究 |
| 2.1 定子绕组单根股线换位技术 |
| 2.1.1 单根股线换位技术设计思想及换位原则 |
| 2.1.2 定子换位绕组 |
| 2.2 定子绕组槽部换位方法 |
| 2.2.1 不足360°换位方案 |
| 2.2.2 延长换位方案 |
| 2.3 定子绕组端部联接方式 |
| 2.3.1 R式联接方案 |
| 2.3.2 T式联接方案 |
| 2.4 定子绕组新型换位方法 |
| 2.4.1 准全域换位方法 |
| 2.4.2 全域换位方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 定子换位绕组环流损耗等效电路网络法 |
| 3.1 定子换位绕组等效电路网络模型 |
| 3.2 定子换位绕组漏电抗参数计算方法 |
| 3.2.1 计及换位影响的股线电阻 |
| 3.2.2 全路径模拟的槽部漏电抗 |
| 3.2.3 分段线性化的端部漏电抗 |
| 3.2.4 集总参数的谐波漏电抗 |
| 3.3 定子换位绕组环流损耗计算方法 |
| 3.4 基于等效电路网络法的定子换位绕组环流损耗计算 |
| 3.4.1 漏电抗参数计算结果 |
| 3.4.2 环流损耗计算结果 |
| 3.5 定子换位绕组环流损耗影响因素 |
| 3.5.1 槽部换位方法 |
| 3.5.2 端部联接方式 |
| 3.5.3 新型换位方法 |
| 3.6 实验验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 定子换位绕组温升等效热路网络法 |
| 4.1 定子换位绕组等效热路网络模型 |
| 4.1.1 延迟换位模拟的求解区域离散 |
| 4.1.2 离散网络节点的温升数学模型 |
| 4.2 离散网络节点的热导参数计算方法 |
| 4.2.1 固体节点之间的热导 |
| 4.2.2 固体节点与流体节点之间的热导 |
| 4.2.3 流体节点之间的热导 |
| 4.3 离散网络节点的热源计算方法 |
| 4.3.1 空间离散模拟的铁心损耗 |
| 4.3.2 屏蔽套损耗 |
| 4.4 基于等效热路网络法的定子温升计算 |
| 4.4.1 双水路冷却系统电机物理模型 |
| 4.4.2 定子温升计算结果 |
| 4.5 实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 定子换位绕组股线短路故障电磁力特性研究 |
| 5.1 定子换位绕组电磁力计算方法 |
| 5.1.1 物理模型 |
| 5.1.2 数学模型 |
| 5.2 股线短路故障模拟及电路网络建立 |
| 5.2.1 换位弯处股线之间短路故障 |
| 5.2.2 非换位弯处同排股线短路故障 |
| 5.2.3 非换位弯处同列股线短路故障 |
| 5.3 股线短路故障计算结果 |
| 5.3.1 换位弯处股线之间短路故障对股线电流及电磁力的影响 |
| 5.3.2 非换位弯处同排股线短路故障对股线电流及电磁力的影响 |
| 5.3.3 非换位弯处同列股线短路故障对股线电流及电磁力的影响 |
| 5.4 计算方法验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
| 致谢 |
（2）基于有限元法的汽轮发电机轴系动态特性及阻尼特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 汽轮发电机轴系振动的研究现状 |
| 1.2.1 弯曲振动研究现状 |
| 1.2.2 扭转振动研究现状 |
| 1.2.3 弯扭耦合振动研究现状 |
| 1.2.4 抑制轴系振动研究现状 |
| 1.3 汽轮发电机轴系模型的研究现状 |
| 1.3.1 有限元方法研究现状 |
| 1.3.2 传递矩阵法研究现状 |
| 1.4 汽轮发电机机械阻尼及电气阻尼研究现状 |
| 1.4.1 机械阻尼 |
| 1.4.2 电气阻尼 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第二章 汽轮发电机轴系动态特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 ANSYS软件介绍 |
| 2.3 三维实体模型的建立 |
| 2.3.1 主轴的简化 |
| 2.3.2 叶轮及叶片的简化 |
| 2.3.3 轴承及轴承座的简化 |
| 2.4 模态分析基本原理 |
| 2.4.1 定义材料属性 |
| 2.4.2 网格划分 |
| 2.4.3 边界条件 |
| 2.4.4 模态分析 |
| 2.5 有限元法、传递矩阵法与6 质块扭振模型的对比 |
| 2.5.1 传递矩阵法 |
| 2.5.2 6质块弹簧质量模型 |
| 2.6 本章小节 |
| 第三章 轴承-转子接触阻尼对轴系振动的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三相短路故障扭转振动响应 |
| 3.3 三相短路故障下的瞬态分析 |
| 3.4 转子轴承接触阻尼系数对轴系振动的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 电气阻尼特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 次同步振荡及电气阻尼的研究内容 |
| 4.3 复数力矩系数分析法 |
| 4.3.1 复数力矩系数分析法的理论基础 |
| 4.3.2 测试信号法 |
| 4.3.3 电气阻尼系数变化曲线与线路谐振频率的关系 |
| 4.4 本章小节 |
| 第五章 基于有限元法的双端汽轮机和单端汽轮机轴系振动比较 |
| 5.1 双端结构 |
| 5.2 双端驱动汽轮发电机的有限元模型 |
| 5.3 双端驱动汽轮发电机的数学模型 |
| 5.3.1 双端驱动轴系运动模型 |
| 5.3.2 双端驱动汽轮机调速的数学模型 |
| 5.4 双端驱动汽轮发电机与单端驱动振动响应分析对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 附录一 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（3）大型汽轮发电机绝缘热交换与热损伤研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 汽轮发电机绝缘热交换研究现状 |
| 1.2.1 转子绝缘热交换研究现状 |
| 1.2.2 定子绝缘热交换研究现状 |
| 1.3 汽轮发电机绝缘研究现状 |
| 1.3.1 绝缘系统类型 |
| 1.3.2 绝缘材料发展 |
| 1.3.3 绝缘故障 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 2 汽轮发电机绝缘热交换规律研究 |
| 2.1 汽轮发电机数学模型的建立 |
| 2.1.1 发电机流体流动区域的结构 |
| 2.1.2 流体域的通风网络模型建立与计算 |
| 2.1.3 流体与传热耦合数学模型的建立 |
| 2.1.4 数值模型的求解域和边界条件 |
| 2.1.5 计算模型的剖分 |
| 2.1.6 铁心、绕组和风摩损耗计算 |
| 2.2 核电汽轮发电机转子绝缘健康状态下的多物理场 |
| 2.2.1 转子槽线圈的温度场和流体速度与压力分布 |
| 2.2.2 转子线圈内氢气在坐标方向的速度变化分析 |
| 2.2.3 转子通风沟内表面散热系数与流体速度的关系 |
| 2.2.4 转子径向出风区域内流体速度分量的分布关系 |
| 2.3 空冷汽轮发电机定-转子耦合模型下的热交换分析 |
| 2.3.1 通风试验的流体压力和流量与计算结果对比分析 |
| 2.3.2 定、转子温升计算与实验结果的对比 |
| 2.3.3 发电机主要部件的温度分布 |
| 2.3.4 定、转子径向通风沟内流体的流量分配和流动规律分析 |
| 2.3.5 气隙进风流量对定子温度场和通风沟流量分配的影响分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 汽轮发电机绝缘热损伤下的热交换规律研究 |
| 3.1 转子通风入射角度对绝缘热损伤的影响研究 |
| 3.1.1 同入射角度下的通风沟内流体的流动规律分析 |
| 3.1.2 入射角度对通风沟内氢气压力损失的影响研究 |
| 3.1.3 不同入射角度下的转子温度变化分析 |
| 3.2 转子表面附加损耗对转子温度场的影响研究 |
| 3.2.1 计及转子绕组电阻率变化的温度场计算 |
| 3.2.2 铜排的轴向温度分布 |
| 3.2.3 附加损耗变化情况下的转子各部件温升分析 |
| 3.2.4 线圈电阻率的变化对温度场的影响研究 |
| 3.3 汽轮发电机转子短时强励下的绝缘热损伤分析 |
| 3.3.1 转子温升与短时强励持续时间的关系研究 |
| 3.3.2 转子通风沟内的流体流动状态分析 |
| 3.4 汽轮发电机定子主绝缘热损伤下的热交换规律 |
| 3.4.1 主绝缘微脱壳下的定子传热分析 |
| 3.4.2 主绝缘脱壳扩大后的定子传热分析 |
| 3.4.3 定子最高温度随主绝缘脱壳程度增加的变化规律分析 |
| 3.4.4 主绝缘轴-径向脱壳截面温度场分析 |
| 3.4.5 排间绝缘两侧的绕组温差分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 采用高导热绝缘材料的汽轮发电机定子电场和热场分析 |
| 4.1 高导热绝缘材料添加方案和电场与热-流耦合场数学模型的建立 |
| 4.1.1 绝缘材料高导热粉的添加方案 |
| 4.1.2 电场与热-流耦合场的数学模型建立 |
| 4.2 定子径向通风沟和气隙内传热规律研究 |
| 4.2.1 空气流道内散热系数的解析计算方法 |
| 4.2.2 空气流道内表面散热系数分布 |
| 4.2.3 转速对定子空气流道内散热系数分布的影响 |
| 4.3 采用高导热绝缘材料及其掺杂不均对定子热场的影响 |
| 4.3.1 高导热主绝缘的定子温度场分析 |
| 4.3.2 高导热绝缘材料掺杂不均对绕组最高温度的迁移分析 |
| 4.4 高导热绝缘材料及其掺杂不均对绝缘电场的影响 |
| 4.4.1 采用高导热主绝缘的电场分析 |
| 4.4.2 高导热主绝缘掺杂不均对主绝缘电场的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 电-热双因子作用下的汽轮发电机定子绝缘热损伤研究 |
| 5.1 电-热-流耦合的定子绝缘热损伤数学模型的建立 |
| 5.1.1 电-热-流耦合场的控制方程 |
| 5.1.2 定子绝缘热损伤模型的求解域和边界条件 |
| 5.2 定子在绝缘热损伤下的多物理场研究 |
| 5.2.1 绝缘不同热损伤程度的电场强度分布 |
| 5.2.2 绝缘热流随热损伤程度的变化关系 |
| 5.2.3 通风沟内流体的速度场分析 |
| 5.3 电-热双因子作用下绝缘热损伤的寿命评估 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文的总结 |
| 6.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）可倾瓦滑动轴承性能分析及稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 可倾瓦轴承润滑计算方法 |
| 1.2.2 可倾瓦轴承性能分析研究 |
| 1.2.3 可倾瓦轴承稳定性及不稳定振动故障研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 基于坐标变换的可倾瓦轴承建模与润滑理论 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 可倾瓦轴承工作原理 |
| 2.2.1 轴承结构 |
| 2.2.2 工作原理 |
| 2.3 基于坐标变换的可倾瓦轴承模型 |
| 2.3.1 局部坐标系统的建立 |
| 2.3.2 单轴瓦油膜厚度 |
| 2.3.3 完整可倾瓦轴承模型 |
| 2.4 可倾瓦轴承润滑理论与压力计算方法 |
| 2.4.1 Reynolds方程的建立 |
| 2.4.2 滑动轴承润滑机理 |
| 2.4.3 边界条件 |
| 2.4.4 油膜压力计算方法 |
| 2.5 模块化计算流程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 可倾瓦轴承静态性能分析 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验台介绍 |
| 3.3 计算分析 |
| 3.3.1 轴承参数 |
| 3.3.2 计算结果 |
| 3.3.3 误差分析 |
| 3.4 运行工况对静态性能影响 |
| 3.4.1 静态平衡位置及油膜压力 |
| 3.4.2 泄油量及功率损耗 |
| 3.5 结构参数对静态性能影响 |
| 3.5.1 宽径比 |
| 3.5.2 预载荷 |
| 3.5.3 支点位置 |
| 3.5.4 承载形式 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 可倾瓦轴承动态性能分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 轴承动态特性计算模型 |
| 4.2.1 轴承动态特性计算 |
| 4.2.2 可倾瓦轴承动力特性计算 |
| 4.3 实验动态性能测量方法 |
| 4.3.1 实验测量方法 |
| 4.3.2 误差分析 |
| 4.4 运行工况对轴承动态性能影响 |
| 4.5 结构参数对动态性能影响因素 |
| 4.4.1 宽径比 |
| 4.4.2 预载荷 |
| 4.4.3 支点位置 |
| 4.4.4 承载形式 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 轴瓦颤振引发的不稳定振动现象研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 可倾瓦轴承不稳定振动实验研究 |
| 5.3 可倾轴瓦流固耦合动力学建模与计算方法 |
| 5.3.1 油膜-可倾轴瓦流固耦合动力学模型 |
| 5.3.2 计算方法 |
| 5.4 流固耦合引发的可倾轴瓦颤振分析 |
| 5.4.1 轴承参数 |
| 5.4.2 计算分析与对比 |
| 5.4.3 轴瓦颤振过程细化分析 |
| 5.5 预载荷对轴瓦颤振影响 |
| 5.6 流固耦合引发的可倾轴承颤振实例 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论及展望 |
| 6.1 研究内容与结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在读期间发表的论文及科研成果 |
（5）旋转机械转子渐进式弯曲及其引发的振动研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 旋转机械弯曲转子动力特性研究 |
| 1.2.2 金属蠕变特性研究 |
| 1.2.3 转子不稳定振动现象研究 |
| 1.2.4 转子动平衡方法 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 外力作用下转子蠕变弯曲计算分析 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 转子蠕变弯曲计算模型 |
| 2.2.1 轴系的简化 |
| 2.2.2 外力作用下蠕变弯曲计算模型 |
| 2.3 转子蠕变弯曲计算分析 |
| 2.3.1 某燃机负荷短轴蠕变弯曲计算与影响因素分析 |
| 2.3.2 某汽轮机高中压转子蠕变弯曲计算分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 转子弯曲与质量不平衡耦合振动响应计算分析 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 转子—轴承系统有限元动力学模型 |
| 3.2.1 单元划分 |
| 3.2.2 刚性圆盘运动方程 |
| 3.2.3 弹性轴段运动方程 |
| 3.2.4 轴承座运动方程 |
| 3.2.5 系统运动方程 |
| 3.2.6 动力学方程中轴系质量不平衡广义力 |
| 3.2.7 动力学方程中轴系弯曲广义力 |
| 3.2.8 总体运动方程及响应求解 |
| 3.3 汽轮机转子弯曲与质量不平衡耦合振动响应分析 |
| 3.3.1 纯质量不平衡作用下振动响应计算 |
| 3.3.2 纯弯曲作用下振动响应计算 |
| 3.3.3 转子弯曲与质量不平衡耦合作用下振动响应计算 |
| 3.4 某汽轮发电机组转子弯曲及振动分析 |
| 3.4.1 机组简介 |
| 3.4.2 振动现象分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 大不平衡力作用下转子渐进式振动试验研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 蠕变引发的渐进式弯曲与振动响应试验研究 |
| 4.2.1 试验设计 |
| 4.2.2 启停过程转子振动差异 |
| 4.2.3 启停前后转子弯曲变化 |
| 4.3 试验现象分析与解释 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 大型汽轮发电机组渐进式弯曲及振动计算分析 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 汽轮机高中压转子蠕变作用下渐进式弯曲与振动计算 |
| 5.2.1 高中压转子渐进式弯曲计算分析 |
| 5.2.2 蠕变导致的转子渐进式振动计算分析 |
| 5.3 某660MW汽轮发电机组蠕变引起振动发散现象分析 |
| 5.4 某300MW汽轮发电机组蠕变引起振动发散现象分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 附录 B |
| 攻读硕士学位期间的科研成果 |
（6）基于大型汽轮发电机定子端部结构刚度的参数化研究及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 定子绕组结构简介 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 动力特性研究现状 |
| 1.3.2 在电磁力作用下动力响应的研究现状 |
| 1.4 主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 单根定子端部线棒建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单根线棒简介 |
| 2.2.1 线棒结构 |
| 2.2.2 线棒端部曲线方程推导 |
| 2.3 线棒的等效 |
| 2.4 单根定子端部绕组线棒建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 定子端部绕组模态分析及刚度参数化研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模态分析基本理论 |
| 3.3 定子端部绕组有限元建模 |
| 3.3.1 模型绘制 |
| 3.3.2 材料属性 |
| 3.3.3 网格划分 |
| 3.4 定子端部绕组模态分析 |
| 3.4.1 位移边界条件 |
| 3.4.2 构件的连接关系 |
| 3.4.3 模态计算结果 |
| 3.5 ANSYS Workbench模态分析结果与试验值比较 |
| 3.6 单刚度参数变化研究 |
| 3.6.1 垫块杨氏模量改变 |
| 3.6.2 垫块个数改变 |
| 3.6.3 绑环杨氏模量改变 |
| 3.6.4 径向支架杨氏模量改变 |
| 3.6.5 径向支架个数改变 |
| 3.7 多刚度参数变化研究 |
| 3.7.1 绑环与垫块杨氏模量同时改变 |
| 3.7.2 绑环与径向支架杨氏模量同时改变 |
| 3.7.3 垫块与径向支架杨氏模量同时改变 |
| 3.7.4 绑环和径向支架以及垫块杨氏模量同时改变 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 端部绕组电磁力计算及动力响应刚度参数化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 汽轮发电机定子端部电磁场分析数学模型 |
| 4.2.1 电磁场仿真理论基础 |
| 4.2.2 三维涡流分析计算的控制方程及边界条件 |
| 4.2.3 载流导体在磁场中所受到的力 |
| 4.3 分析电磁场定转子端部模型 |
| 4.3.1 模型建立 |
| 4.3.2 前处理 |
| 4.4 计算额定工况下的端部绕组电磁力 |
| 4.5 额定电磁力作用下端部绕组的最大位移 |
| 4.5.1 瞬态动力学分析基本理论 |
| 4.5.2 替换绕组的端部绕组结构分析模型 |
| 4.5.3 定子端部绕组瞬态动力学分析 |
| 4.6 单刚度参数变化研究 |
| 4.6.1 绑环杨氏模量改变 |
| 4.6.2 径向支架杨氏模量改变 |
| 4.6.3 垫块杨氏模量改变 |
| 4.6.4 径向支架个数改变 |
| 4.7 多刚度参数变化研究 |
| 4.7.1 绑环和径向支架杨氏模量同时改变 |
| 4.7.2 绑环和垫块杨氏模量同时改变 |
| 4.7.3 径向支架和垫块杨氏模量同时改变 |
| 4.7.4 径向支架和垫块以及绑环杨氏模量同时改变 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 定子端部绕组结构优化 |
| 5.1 单刚度参数敏感性分析 |
| 5.1.1 动力特性敏感性分析 |
| 5.1.2 动力响应敏感性分析 |
| 5.2 刚度参数对动力特性的影响 |
| 5.2.1 改变单刚度参数时动力特性变化规律 |
| 5.2.2 改变多刚度参数时动力特性变化规律 |
| 5.3 刚度参数对动力响应的影响 |
| 5.3.1 改变单刚度参数时动力响应变化规律 |
| 5.3.2 改变多刚度参数时动力响应变化规律 |
| 5.4 基于动力特性和动态响应的优化方案 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结果与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
（7）汽轮发电机组轴系扭振机理及安全性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 课题国内外研究现状 |
| 1.2.1 扭振故障机理及分析方法研究现状 |
| 1.2.2 汽轮发电机组扭振分析方法研究现状 |
| 1.2.3 汽轮发电机组扭振监测与抑制方法研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容和结构安排 |
| 第2章 汽轮发电机组扭振机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 汽轮发电机组典型冲击类扭振 |
| 2.2.1 电力系统短路引起的机组扭振 |
| 2.2.2 非同期并列引起的机组扭振 |
| 2.3 汽轮发电机组次同步振荡 |
| 2.3.1 汽轮发电机组次同步谐振 |
| 2.3.2 装置及其他扰动引起的次同步振荡 |
| 2.4 汽轮发电机组系统阻尼特性分析 |
| 2.4.1 机械子系统阻尼特性 |
| 2.4.2 电气子系统阻尼特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 机电网耦合下汽轮发电机组扭振时域仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于多段集中质量模型的扭振联合仿真 |
| 3.2.1 多段集中质量模型扭振动力学计算 |
| 3.2.2 联合仿真思路和实现方法 |
| 3.2.3 仿真案例 |
| 3.3 基于轴系解耦降阶模型的扭振联合仿真 |
| 3.3.1 联合仿真思路及实现方法 |
| 3.3.2 仿真案例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 汽轮发电机组轴系扭振安全性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 汽轮发电机组轴系扭振响应计算 |
| 4.2.1 危险截面确定 |
| 4.2.2 汽轮发电机组轴系扭应力计算 |
| 4.2.3 扭振作用下叶片应力计算 |
| 4.3 扭振作用下联轴器结构应力分析 |
| 4.4 轴系扭转疲劳损伤评价 |
| 4.4.1 转子疲劳-寿命曲线拟合 |
| 4.4.2 转子疲劳寿命曲线修正 |
| 4.4.3 轴系疲劳损伤累积计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 汽轮发电机组轴系扭振监测与保护系统开发 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 汽轮发电机组扭振监测系统设计 |
| 5.2.1 系统总体设计目标 |
| 5.2.2 系统总体架构 |
| 5.2.3 扭振信号采集功能设计 |
| 5.2.4 扭振安全分析功能设计 |
| 5.3 汽轮发电机组扭振监测系统工程应用 |
| 5.4 汽轮发电机组扭振保护系统 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）大型汽轮发电机定子端部绕组的振动特性及结构分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 汽轮发电机定子端部绕组研究 |
| 1.2.1 汽轮发电机端部绕组结构简介 |
| 1.2.2 定子端部绕组固有振动特性研究现状 |
| 1.3 论文的研究内容和章节安排 |
| 第2章 定子端部绕组固有振动的力学分析模型 |
| 2.1 建立叠层复合材料加筋圆锥壳模型 |
| 2.1.1 几何方程 |
| 2.1.2 物理方程 |
| 2.1.3 运动方程 |
| 2.2 定子端部绕组圆锥壳模型中的弹性常数 |
| 2.2.1 壳体弹性常数(E_1,E_2,μ_(12),G_(12)) |
| 2.2.2 纤维体(绕组)弹性常数(E_(f1),E_(f2),μ_(f12),G_(f12)) |
| 2.2.3 基体的弹性常数(E_(m1),E_(m2),μ_(m12),G_(m12)) |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 定子端部绕组整体结构的固有振动方程及求解 |
| 3.1 固有振动方程 |
| 3.2 固有振动方程求解与分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 定子端部绕组固有振动的有限元分析 |
| 4.1 改变单参数变量下的有限元分析 |
| 4.1.1 间隔垫块刚度的变化 |
| 4.1.2 绑环刚度的变化 |
| 4.1.3 径向绝缘支架刚度的变化 |
| 4.2 改变双参数变量下的有限元分析 |
| 4.2.1 间隔垫块刚度和绑环刚度的变化 |
| 4.2.2 间隔垫块刚度和径向绝缘支架刚度的变化 |
| 4.2.3 绑环刚度和径向绝缘支架刚度的变化 |
| 4.3 改变三参数变量下的有限元分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 定子端部绕组结构优化 |
| 5.1 基于固有频率的优化方案 |
| 5.2 本章小结 |
| 第6章 结束语 |
| 6.1 主要工作与创新点 |
| 6.2 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
（9）大型汽轮发电机滑动轴承启停机过程性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 滑动轴承性能研究 |
| 1.2.2 滑动轴承工程故障研究 |
| 1.2.3 标高调整对轴系影响研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 滑动轴承顶轴油静压润滑计算分析 |
| 2.1 汽轮机顶轴油系统 |
| 2.2 滑动轴承CFD技术 |
| 2.2.1 CFD技术方法 |
| 2.2.2 CFD建立控制方程 |
| 2.2.3 CFD计算网格划分 |
| 2.3 滑动轴承静压润滑CFD建模计算 |
| 2.4 静压油膜厚度与顶轴油压关系计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 启停机过程中滑动轴承动压润滑两相流模型建模分析 |
| 3.1 滑动轴承流体动压润滑工作原理 |
| 3.2 滑动轴承油膜流场两相流理论 |
| 3.3 CFD两相流模型 |
| 3.3.1 Fluent多相流模型简介 |
| 3.3.2 滑动轴承两相流模型选择 |
| 3.4 滑动轴承CFD两相流建模求解 |
| 3.4.1 两相流模型建立 |
| 3.4.2 油膜压力场及轴承载荷求解 |
| 3.5 仿真与实验结果对比 |
| 3.6 参数变化对油膜压力分布的影响 |
| 3.6.1 进口油压对油膜压力分布的影响 |
| 3.6.2 转速对油膜压力分布的影响 |
| 3.7 启停机过程中滑动轴承动压油膜性能变化 |
| 3.7.1 启停过程中动压油膜厚度与转速的关系 |
| 3.7.2 启停过程中动压油膜压力分布特性 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 启停机过程中滑动轴承动静压混合润滑性能研究 |
| 4.1 启停机过程中油膜厚度与顶轴油压关系 |
| 4.1.1 400rpm时油膜厚度与顶轴油压关系 |
| 4.1.2 不同转速下油膜厚度与顶轴油压的关系 |
| 4.2 启停机过程中油膜性能对比分析 |
| 4.2.1 油膜压力场对比 |
| 4.2.2 油膜厚度对比 |
| 4.3 启停机过程中投入顶轴油对油膜厚度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 启停机过程标高调整对轴承性能及轴封间隙的影响分析 |
| 5.1 标高调整对轴承性能及轴封间隙影响的建模 |
| 5.1.1 标高调整对轴承载荷的影响 |
| 5.1.2 轴承载荷变化对轴颈偏心距偏位角的影响 |
| 5.1.3 转轴弹性变形对轴封间隙的影响 |
| 5.2 计算实例模型 |
| 5.3 计算结果分析 |
| 5.3.1 启停机过程中标高调整对轴承载荷影响分析 |
| 5.3.2 额定转速下标高调整对轴封间隙影响分析 |
| 5.3.3 启停机过程中标高调整对轴封间隙影响分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究内容总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）核电湿蒸汽汽轮发电机组不平衡响应特性及典型振动故障研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 汽轮机组转子动静摩擦机理 |
| 1.2.2 汽轮机转子及缸体传热研究 |
| 1.2.3 汽轮机变工况时汽封体变形研究 |
| 1.2.4 汽轮机转子不平衡响应研究 |
| 1.2.5 汽轮机组转子弯轴事故处理 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 核电湿蒸汽汽轮机组动静摩擦机理及影响因素初步分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 百万千万级核电半转速湿蒸汽汽轮机结构特点 |
| 2.2.1 整体结构 |
| 2.2.2 高中压缸模块 |
| 2.2.3 低压缸模块 |
| 2.2.4 发电机模块 |
| 2.2.5 振动监测系统 |
| 2.3 汽轮机转子动静摩擦机理 |
| 2.4 核电湿蒸汽汽轮机转子动静摩擦特点 |
| 2.5 核电湿蒸汽汽轮发电机组动静摩擦影响因素 |
| 2.5.1 热变形 |
| 2.5.2 安装间隙 |
| 2.5.3 初始不平衡量 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 核电湿蒸汽汽轮发电机组轴系振动特性仿真研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机组简介 |
| 3.3 数学模型及算法 |
| 3.3.1 基础的建模 |
| 3.3.2 支撑轴承的建模 |
| 3.3.3 轴系的建模 |
| 3.3.4 基础—轴承—转子的动力学模型 |
| 3.4 转子临界转速及振型 |
| 3.4.1 本文仿真计算结果 |
| 3.4.2 制造厂仿真计算结果 |
| 3.4.3 现场实测结果 |
| 3.5 各轴承结构及动态特性 |
| 3.5.1 轴承参数 |
| 3.5.2 轴承性能参数的分析结果 |
| 3.6 加配重时轴系振动响应 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 弹簧减振基础隔振效率研究 |
| 4.1 减振弹簧柔性基础设计参数分析 |
| 4.1.1 弹簧隔振装置设计简介 |
| 4.1.2 弹簧基础固有频率测量 |
| 4.2 减振弹簧柔性基础模型分析与隔振效率计算 |
| 4.2.1 隔振原理简介 |
| 4.2.2 单自由度隔振系统运动数学模型 |
| 4.2.3 传递系数和隔振效率 |
| 4.2.4 方程解的讨论 |
| 4.2.5 振幅放大系数 |
| 4.2.6 单自由度隔振系统隔振原理简介 |
| 4.2.7 单自由度隔振系统隔振的目标与方法 |
| 4.2.8 单自由度隔振系统隔振的效率 |
| 4.3 减振弹簧柔性基础隔振效果的实测数据及初步分析 |
| 4.3.1 减振弹簧柔性基础减振效率现场实测系统简介 |
| 4.3.2 满负荷工况下振动数据及初步分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 核电湿蒸汽汽轮机发电机组典型摩擦振动故障 |
| 5.1 高中压转子弯曲故障及治理 |
| 5.1.1 转子弯曲响应理论模型 |
| 5.1.2 一阶振型弯曲振动计算 |
| 5.1.3 基于动力学模型预测的弯曲故障评估 |
| 5.2 变工况下低压转子摩擦振动特点及影响因素研究 |
| 5.2.1 低压缸入口蒸汽参数偏离设计工况 |
| 5.2.2 变工况下低压转子摩擦振动故障 |
| 5.3 核电汽轮机低压转子与端部汽封间动静摩擦振动故障 |
| 5.3.1 低压转子与端部汽封动静摩擦特点 |
| 5.3.2 案例研究 |
| 5.4 初始不平衡发电机转子冲转时热致振动故障 |
| 5.4.1 引言 |
| 5.4.2 大型四极核能汽轮发电机结构 |
| 5.4.3 带热弯曲的转子动力学模型 |
| 5.4.4 热弯曲汽轮发电机转子在台架上的启停试验 |
| 5.4.5 热弯曲汽轮发电机启停机试验 |
| 5.5 轴系振动不规则波动 |
| 5.5.1 现象描述 |
| 5.5.2 可能的原因分析与试验排查 |
| 5.5.3 后续处理计划 |
| 第六章 全文总结和展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 后续工作及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 附录 |
四、大型汽轮发电机若干部件有限元分析模型探研（论文参考文献）
- [1]大型感应电机定子换位绕组及其电磁-热-力特性研究[D]. 汪冬梅. 哈尔滨理工大学, 2021
- [2]基于有限元法的汽轮发电机轴系动态特性及阻尼特性研究[D]. 魏铭硕. 广西大学, 2021(12)
- [3]大型汽轮发电机绝缘热交换与热损伤研究[D]. 苏营. 北京交通大学, 2020(03)
- [4]可倾瓦滑动轴承性能分析及稳定性研究[D]. 赖勇能. 东南大学, 2020(01)
- [5]旋转机械转子渐进式弯曲及其引发的振动研究[D]. 朱旻. 东南大学, 2020(01)
- [6]基于大型汽轮发电机定子端部结构刚度的参数化研究及优化[D]. 刘弋菱. 重庆邮电大学, 2020(02)
- [7]汽轮发电机组轴系扭振机理及安全性分析[D]. 赵鹏程. 华北电力大学(北京), 2019(01)
- [8]大型汽轮发电机定子端部绕组的振动特性及结构分析[D]. 白桦. 重庆邮电大学, 2019(02)
- [9]大型汽轮发电机滑动轴承启停机过程性能研究[D]. 顾家辉. 东南大学, 2019(06)
- [10]核电湿蒸汽汽轮发电机组不平衡响应特性及典型振动故障研究[D]. 杨璋. 南京航空航天大学, 2018(01)